Relatório Química Inorgânica - Os Halogênios

CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO

PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO

ÁREA DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS

Curso de Engenharia Biomédica

RELATÓRIO DA AULA PRÁTICA N° 08

OS HALÔGENIOS

COMPONENTES DO GRUPO:

ALINE MACHADO BESSOW MACHADO

DANIELA TIEPO GOMES

NATÁLIA ZAGO SENTENA

Santa Maria, RS

2017

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1. INTRODUÇÃO

Os halogênios (Grupo 17) são formados pelos elementos Flúor, Cloro, Bromo, Iodo e Astato. Eles são encontrados na natureza na forma combinada por sua alta reatividade. Os elementos desse grupo mostram-se bastante semelhantes, todos possuem sete elétrons no nível mais externo, e, ou adquirem um elétron por formação de uma ligação iônica, ou formam uma ligação covalente, completando assim seu octeto eletrônico. O estado de agregação desses elementos é variado, sendo o Flúor e o Cloro gasosos, o Bromo líquido e, o Iodo e o Astato sólidos. Os halogênios, de maneira geral, são altamente reativos e tóxicos aos organismos. Sendo empregados no tratamento de ferimentos (Iodo), na purificação da água (Cloro) ou na limpeza dentária (Flúor) devido a essas características. O único composto não-tóxico é o Iodo, pois é fundamental ao bom funcionamento do sistema hormonal humano, no entanto, se em contato com a pele pode ocasionar lesões, e seu vapor é irritante aos olhos e mucosas. Já o Astato, por possuir radioisótopos de meias-vidas muito curtas, frequentemente é sintetizado pelo bombardeamento de bismuto com partículas alfa.

1. OBJETIVOS

• Identificar a obtenção de gás cloro (Cl2);
• Fazer extração do I2 e Br2;
• Obter água de cloro.

1. MATERIAL UTILIZADO

3.1 Reagentes

• Água destilada;
• Permanganato de potássio (KMnO4);
• Ácido clorídrico (HCl);
• Brometo de potássio (KBr 0,1 M);
• KI (Iodeto de potássio 0,1 M);
• Fita de cobre.

3.2 Materiais

• Balão de fundo redondo  com duas bocas;
• Espátula;
• Béquer de 100 mL;
• Mangueira;
• Bico de Bunsen;
• Tubos de ensaio;
• Suporte universal com garra;
• Suporte para tubos de ensaio;
• Pipeta de Pasteur.

1. CUIDADOS E RISCOS

        O procedimento deve ser realizado na capela, devido a liberação do gás cloro (Cl2), e esse ser extremamente tóxico e de odor irritante. Também é obrigatório o uso de luvas, jaleco, calça comprida, cabelo preso e sapatos fechados para proteção do aluno.

1. RESULTADOS

1. OBTENÇÃO DE CLORO E DE ÁGUA DE CLORO

Para a obtenção da água de cloro é necessário reagir o gás cloro com a água destilada, sendo assim foi montada uma aparelhagem na capela, com o balão de fundo redondo fixo ao suporte sobre um aquecedor. No balão, foram misturados uma espátula de permanganato de potássio sólido e de ácido clorídrico concentrado, em quantidade suficiente para cobrir o permanganato de potássio. A mistura foi aquecida com o balão de fundo redondo vedado, e uma mangueira ligada ao seu orifício lateral conduzia o gás formado a um béquer contendo 100 mL de água destilada. Deixou-se borbulhar por cerca de 2 minutos. Nesta etapa observou-se que que as paredes do balão ficaram amareladas, identificando a liberação do gás cloro (Cl2), sendo a reação no início mais lenta, tornando-se acelerada após um período em aquecimento. Esta reação de oxidação é dada pela equação balanceada: 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O.

O gás cloro, ao ser borbulhado na água destilada presente no béquer, começa a reagir, resultando no ácido hipocloroso (HClO) e ácido clorídrico (HCl), conforme a reação descrita: Cl2 + H2O → HClO + HCl.

1. REATIVIDADE

        Em seguida na capela oxidou-se um pedaço de fita de cobre na chama do bico de Bunsen, deste modo a fita ficou na cor preta. Passou-se então uma corrente de cloro até saturar, ou seja, segurando a mangueira sobre a fita de cobre, de modo que o gás removeu o óxido que havia se formado. A fita de cobre foi colocada em um recipiente com água destilada e observou-se o aparecimento de uma cor azulada.

        Em um tubo de ensaio marcado como tubo A, foi colocado 2 mL de solução 0,1 M de KBr e adicionado 2 mL de água de cloro, produzida anteriormente. No tubo de ensaio marcado como B, colocou-se uma solução de 2 mL de KI 0,1 M, adicionando 2 mL de água de cloro. Em ambos os tubos foi realizada a extração dos compostos, Br2 e I2, respectivamente, acrescentando aos tubos 2 mL do solvente apolar hexano (CH3(CH₂)₄CH₃).

        No tubo A, ocorreu primeiramente a reação de 2 mL de água de cloro com 2 mL de KBr. Não foi observada mudança de coloração da solução nesta reação, apesar da presença de KCl, conforme indicado na equação: 2KBr + HClO + HCl → 2KCl + Br2 + H2O. Ao adicionar 2 mL de hexano há formação de duas fases igualmente incolores e translúcidas, sendo a segunda, que contém o hexano, aparentemente mais viscosa que a primeira fase. Ao agitar, o bromo, que é pouco solúvel em água (35 g/L) e estava na primeira fase, entra em contato com o hexano da segunda fase, sendo, portanto, solubilizado no mesmo, contudo não há alteração na coloração da solução.

        No tubo B, ocorreu primeiramente a reação de 2 mL de água de cloro com 2 mL de KI. Esta reação provocou mudança na coloração da solução, tornando-a amarelada devido à presença do KCl, conforme indicado na equação: 2KI + HClO + HCl → 2KCl + I2 + H2O. Ao adicionar 2 mL de hexano, há formação de duas fases, onde a primeira é de coloração amarelada e a sendo a segunda translúcida, contendo o hexano. Ao agitar, o Iodo, que é pouco solúvel em água (0,3 g/L) e estava na primeira fase, entra em contato com o hexano da segunda fase, sendo, portanto, solubilizado no mesmo, mudando a coloração da segunda fase para a tonalidade violeta, característica do Iodo solubilizado.